バーチャルサラウンド

バーチャル サラウンドは、実際に存在する音源よりも多くの音源があるという認識を作り出すオーディオ システムです。これを実現するには、人間の聴覚系をだまして、音が実際にはない場所から来ていると思わせる何らかの手段を考案する必要があります。このようなシステムの最新の例は、1 つ、2 つ、または 3 つのスピーカーを使用して、実際の (物理的な)サラウンド サウンド体験をシミュレートするように設計されています。このようなシステムは、従来必要であった多数のスピーカーを使用せずにサラウンド サウンドを体験したい消費者の間で人気があります。^[1]

仮想サラウンド システムは、人間の聴覚システムのいくつかの特性を利用して、音の 2 次元イメージングの手段を提供する必要があります。聴覚システムが音源の位置を特定する方法は、心理音響学の分野で研究されているトピックです。したがって、仮想サラウンド システムは心理音響学の知識を利用してリスナーを「騙す」のです。これにはいくつかの方法が試みられています。

いくつかの方法では、頭部伝達関数(HRTF)に関する知識が使われます。適切な HRTF があれば、リスナーがあらゆる方向からの音を知覚するために鼓膜に必要な信号を計算できます。これらの信号は、ヘッドフォンまたはクロストーク計算方法を使用して鼓膜で再現されます。^{[2] [3]}このアプローチの欠点は、これらのシステムを一度に複数のリスナーで動作させることが非常に難しいことです。

一部のバーチャル サラウンド システムは、強力な音のビームを部屋の壁に反射させて、リスナーがスピーカーから直接出る音よりも高いレベルで反射音を聞くようにする仕組みです。この技術の一例として、Cambridge Mechatronics (旧 1 Ltd) の市販のデジタル サウンド プロジェクターが挙げられます。このプロジェクターは、40 個のマイクロ ドライバーと 2 個のウーファー、および音の方向を制御する投影技術を採用しています。マイクロ ドライバーの音は、部屋の壁に反射する「ビーム」のグループに集束されます。センター チャンネルの音は、リスニング位置に直接投影されます。もう 1 つの例として、ドイツのヘッドフォン メーカーUltrasoneが販売しているS-Logicがあります。この技術 (HRTF と反射ベースの方法のハイブリッドとも考えられます) では、分散型トランスデューサー配置を使用して外耳全体に音を広げ、スピーカーから聞こえる音を模倣します。

バーチャル サラウンドの効果を得るには、部屋がスピーカー間の線に対して垂直に物理的に対称であることと、左右の壁の吸音特性の両方を備えている必要があります。吸音性の高い家具がスピーカーの 1 つに近く、反対側に揃っていないと、音場が部屋の「ライブ」側にシフトします。その結果生じる「サウンド ステージ」は、非対称性の影響を受けます。

方向の知覚は、音が各耳に到達する相対的な時間と、各耳での音の振幅の差によって大きく左右されます。信号の方向と周波数に応じて急速に変化する出力特性を持つ音源を作り出すことが可能です。このような種類の音源は、リスナーの部屋の周囲に急速に変化する音場を作り出します。これらは拡散音源と呼ばれることがよくありますが、これは、その出力が拡散音場、つまり音波がすべての方向に均等な確率で伝わる音場に似ているためです。拡散音場では、リスナーの耳に届く音はそれぞれまったく異なるため、脳が音がどこから来たのかを判別することは不可能です。リスナーの正面にある拡散音源は、位置を特定するのが難しく、サラウンド信号を運ぶために使用できます。^[4]